EP0480281A1 - Indophenolfarbstoffe und ein Verfahren zu ihrer thermischen Übertragung - Google Patents

Indophenolfarbstoffe und ein Verfahren zu ihrer thermischen Übertragung Download PDF

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EP0480281A1
EP0480281A1 EP91116656A EP91116656A EP0480281A1 EP 0480281 A1 EP0480281 A1 EP 0480281A1 EP 91116656 A EP91116656 A EP 91116656A EP 91116656 A EP91116656 A EP 91116656A EP 0480281 A1 EP0480281 A1 EP 0480281A1
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EP
European Patent Office
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alkyl
dyes
methyl
formula
optionally substituted
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Karl-Heinz Dr. Etzbach
Ruediger Dr. Sens
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BASF SE
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    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
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    • B41M5/385—Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by the transferable dyes or pigments
    • B41M5/3856—Dyes characterised by an acyclic -X=C group, where X can represent both nitrogen and a substituted carbon atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B53/00—Quinone imides
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    • B41M5/385—Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by the transferable dyes or pigments
    • B41M5/39—Dyes containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds, e.g. azomethine

Definitions

  • the object of the present invention was to provide new indophenol dyes which have advantageous performance properties.
  • alkyl groups occur in the above formula I, z. B. cyano, C 1 -C 6 alkanoyloxy, C1-C4-alkoxycarbonyl or C1-C4-alkoxycarbonyloxy, in which case the alkoxy group may be substituted by phenyl or C, -C 4 -alkoxy.
  • ring A in formula I is fused to a substituted benzo ring, e.g. Methyl, chlorine, methylsulfonylamino or acetylamino come into consideration.
  • the benzo ring is therefore usually substituted once or twice.
  • Suitable radicals R 1 , R 2 and R 5 are e.g. B. methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, 2-methylpentyl, heptyl, octyl or 2-ethylhexyl.
  • R 1 and R 2 are furthermore, for example, 2-cyanoethyl, 2- or 3-cyanopropyl, 2-acetyloxyethyl, 2- or 3-acetyloxypropyl, 2-isobutyryloxyethyl, 2- or 3-isobutyryloxypropyl, 2-methoxycarbonylethyl, 2- or 3 -Methoxycarbonylpropyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2- or 3-ethoxycarbonylpropyl, 2-methoxycarbonyloxyethyl, 2- or 3-methoxycarbonyloxypropyl, 2-ethoxycarbonyloxyethyl, 2- or 3-ethoxycarbonyloxypropyl, 2-propoxycarbonyloxyethyl, 2- or 3-propoxycarbonyloxypropyl, 2-butoxycarbon , 2- or 3-butoxycarbonyloxypropyl, 2- (2-phenylethoxycarbonyloxy) ethyl, 2- or 3-butoxycarbonyloxyprop
  • R 1 and R 2 are furthermore, for example, 2-methoxyethyl, 2- or 3-methoxypropyl, 2-ethoxyethyl, 2- or 3-ethoxypropyl, 2-propoxyethyl, 2- or 3-propoxypropyl, 2-butoxyethyl, 2- or 3 -Butoxypropyl, 3,6-dioxaheptyl or 3,6-dioxaoctyl.
  • Suitable radicals R 4 are z.
  • B methyl, ethyl, propyl or butylsulfonylamino, mono- or dimethyl-, -ethyl-, -propyl- or -butylaminosulfonylamino.
  • R 5 radicals are furthermore, for example, phenyl, 2-, 3- or 4-methylphenyl, 2-, 3- or 4-ethylphenyl, 2-, 3- or 4-propylphenyl, 2-, 3- or 4-isopropylphenyl, 2- , 3- or 4-butylphenyl, 2,4-dimethylphenyl, 2-, 3- or 4-methoxyphenyl, 2-, 3- or 4-ethoxyphenyl, 2-, 3- or 4-isobutoxyphenyl or 2,4-dimethoxyphenyl.
  • the radicals Q are derived from a five-membered aromatic heterocyclic radical which is optionally benzo-fused and which has one to three heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and sulfur.
  • Suitable heterocyclic base bodies that can carry substituents from which the radicals Q are derived are, for. B. pyrazole, imidazole, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, 1,2,4-triazole, 1,2,4-oxdiazole, 1,3,4-oxdiazole, 1,2,4-thiadiazole, 1,3, 4-thiadiazole, indazole, benzimidazole, benzoxazole, benzisoxazole, benzthiazole, benzisothiazole or 1,2,3-benzotriazole.
  • Residues L 1 , L 2 , L 3 , L 5 , L 6 and L 7 are e.g. B. methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, 2-methylpentyl, heptyl, octyl or 2-ethylhexyl.
  • L 2 , L 5 and L 7 are still z.
  • B 2-methoxyethyl, 2- or 3-methoxypropyl, 2-ethoxyethyl, 2-or 3-ethoxypropyl, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, neopentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, Octyloxy or 2-ethylhexyloxy.
  • L 5 and L 7 are still z.
  • B methylthio, ethylthio, propylthio, isopropylthio, butylthio, isobutylthio, pentylthio, hexylthio, heptylthio or octylthio.
  • L 2 , L 3 , L 4 and L 7 are furthermore, for example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, butoxycarbonyl, 2-methoxyethoxycarbonyl, 2-ethoxyethoxycarbonyl, 3,6-dioxaheptyloxycarbonyl or 3,6-dioxaoctyloxycarbonyl.
  • L 7 radicals are furthermore, for example, 2-methoxycarbonylethylthio or 2-ethoxycarbonylethylthio.
  • Indophenol dyes of the formula I in which X is nitrogen are preferred.
  • indonapthol dyes of the formula I in which X denotes nitrogen and Q corresponds to the formula Illa, Illb, IIIc or Illd are particularly preferred.
  • the indophenol dyes of the formula I according to the invention can be prepared by methods known per se.
  • Another object of the present invention was to provide a new process for the thermal transfer of dyes.
  • a transfer sheet containing a thermally transferable dye in one or more binders, optionally together with suitable auxiliaries is supported on a support with an energy source, e.g. a heating head or a laser, heated by short heating pulses (duration: fractions of a second) from the back, whereby the dye migrates on the transfer sheet and diffuses into the surface coating of a recording medium.
  • an energy source e.g. a heating head or a laser
  • short heating pulses duration: fractions of a second
  • the color recording is carried out using the three subtractive primary colors yellow, magenta, cyan (and possibly black).
  • the dyes transferred in the process according to the invention are generally distinguished by improved migration properties in the recording medium at room temperature, easier thermal transferability, higher thermal and photochemical stability, easier technical accessibility, better resistance to moisture and chemical substances, higher color strength, better solubility or higher color purity.
  • the dyes of the formula I used in the new process are advantageously suitable for the production of a trichromatic system required for subtractive color mixing.
  • the dyes are processed into a printing ink in a suitable organic solvent or in mixtures of solvents with one or more binders, if appropriate with the addition of auxiliaries.
  • a printing ink in a suitable organic solvent or in mixtures of solvents with one or more binders, if appropriate with the addition of auxiliaries.
  • the printing ink can be applied to the inert support using a doctor blade and the dyeing can be dried in air.
  • Suitable organic solvents for dyes 1 are e.g. those in which the solubility of the dyes I at a temperature of 20 ° C. is greater than 1% by weight, preferably greater than 5% by weight.
  • Examples include ethanol, propanol, isobutanol, tetrahydrofuran, methylene chloride, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, toluene, chlorobenzene or mixtures thereof.
  • binders All resins or polymer materials which are soluble in organic solvents and are capable of binding the dyes to the inert support in an abrasion-resistant manner are suitable as binders. Preference is given to binders which, after the printing ink has dried in air, absorb the dye in the form of a clear, transparent film without the dye crystallizing out visibly.
  • binders are cellulose derivatives, e.g. Methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate or cellulose acetobutyrate, starch alginates, alkyd resin, vinyl resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyrate or polyvinyl pyrrolidone.
  • cellulose derivatives e.g. Methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate or cellulose acetobutyrate, starch alginates, alkyd resin, vinyl resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyrate or polyvinyl pyrrolidone.
  • Polymers and copolymers of acrylates or their derivatives such as polyacrylic acid, polymethyl methacrylate or styrene-acrylate copolymers, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins or natural CH resins, such as gum arabic, are also suitable as binders.
  • Other suitable binders are e.g. in DE-A-3 524 519.
  • Preferred binders are ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, polyvinyl butyrate or polyvinyl acetate.
  • the weight ratio of binder: dye is generally 1: 1 to 10: 1.
  • Inert carriers are e.g. B. tissue, blotting paper or glassine paper or plastic films with good heat resistance, e.g. B. optionally metal-coated polyester, polyamide or polyimide.
  • the inert carrier is optionally additionally coated with a slipping layer on the side facing the thermal head in order to prevent the energy source, in particular the thermal head, from sticking to the carrier material.
  • Suitable lubricants are e.g. in EP-A-216 483 or EP-A-227 095.
  • the thickness of the dye carrier is generally 3 to 30 ⁇ m, preferably 5 to 10 ⁇ m.
  • the dye receiving layer e.g. B. modified polycarbonates or polyester.
  • Suitable formulations for the receiver layer composition are e.g. in EP-A-227 094, EP-A-133 012, EP-A-133 011, EP-A-111 004, JP-A-199 997/1986, JP-A-283 595/1986, JP- A-237 694/1986 or JP-A-127 392/1986 described in detail.
  • the transmission takes place by means of an energy source, e.g. by means of a laser or preferably by means of a thermal head, the latter having to be heatable to a temperature of 300 ° C. so that the dye transfer can take place in the time range t: 0 ⁇ t ⁇ 15 msec.
  • the dye migrates from the transfer sheet and diffuses into the surface coating of the recording medium.
  • the dyes according to the invention are furthermore advantageously suitable for dyeing synthetic materials, e.g. of polyesters, polyamides or polycarbonates. Textile fabrics made of polyester or polyamide or polyester-cotton blended fabrics should be mentioned in particular.
  • the new dyes are also advantageous for the production of color filters, such as those e.g. are described in EP-A-399 473.
  • the dyes listed in Table 2 below were processed according to a) and the resulting, dye-coated supports according to ⁇ ) tested for the transfer behavior.
  • the table shows the thermal transfer parameters T * and ⁇ E T as well as the weight ratio of dye: binder.

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Abstract

Indophenolfarbstoffe der Formel <IMAGE> in der X: Stickstoff oder den Rest CH, Q: einen fünfgliedrigen heterocyclischen Rest und; K: einen Rest eines Anilin-, Aminonaphthalin-, Aminochinolin- oder Aminothiazolderivats bedeuten und der Rest A benzoannelliert sein kann, sowie ein Verfahren zu ihrer thermischen Übertragung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betritt neue Indophenolfarbstoffe der Formel I
    Figure imgb0001
    in der
    • X Stickstoff oder den Rest CH,
    • Q einen fünfgliedrigen aromatischen heterocyclischen Rest, der gegebenenfalls benzoanelliert ist und ein bis drei Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, aufweist, und
    • K einen Rest der Formel
      Figure imgb0002
      Figure imgb0003
      Figure imgb0004
      Figure imgb0005
      bedeuten, worin
    • R1 und R2 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist und durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann oder C5-C7-Cycloalkyl,
    • R3 für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy oder Ethoxy,
    • R4 für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, C1-C4-Alkylsulfonylamino, C1-C4-Mono- oder - Dialkylaminosulfonylamino oder den Rest -NHCOR8 oder -NHCO2R8 stehen, worin R8 jeweils die Bedeutung von Phenyl, Benzyl, Tolyl oder C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, besitzt,
    • R5 für Wasserstoff, Halogen, Ci-C8-Alkyl, gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl, gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiertes Benzyl, Cyclohexyl, Thienyl, Hydroxy oder C1-C8-Monoalkylamino,
    • R6 für Wasserstoff oder Methyl und
    • R7 für Wasserstoff, Methyl, Methoxy oder Acetylamino stehen und

    der Ring A durch einen gegebenenfalls substituierten Benzoring anelliert sein kann,
    sowie ein Verfahren zu ihrer thermischen Übertragung.
  • Aus der JP-A-268 493/1986 sind Indophenol- und Indonaphtholfarbstoffe bekannt, die bei thermischen Übertragungsprozessen zur Anwendung kommen sollen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, neue Indophenolfarbstoffe bereitzustellen, die über vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften verfügen.
  • Demgemäß wurden die eingangs näher bezeichneten Indophenolfarbstoffe der Formel I gefunden.
  • Alle in der obengenannten Formel I auftretenden Alkylgruppen können sowohl geradkettig als auch verzweigt sein.
  • Wenn in der obengenannten Formel I substituierte Alkylgruppen auftreten, so können als Substituenten z. B. Cyano, C1-C6-Alkanoyloxy, C1-C4-Alkoxycarbonyl oder C1-C4-Alkoxycarbonyloxy, wobei im letzten Fall die Alkoxygruppe durch Phenyl oder C, -C4-Alkoxy substituiert sein kann, in Betracht kommen.
  • Wenn der Ring A in Formel I durch einen substituierten Benzoring anelliert ist, so können als Substituenten z.B. Methyl, Chlor, Methylsulfonylamino oder Acetylamino in Betracht kommen. Der Benzoring ist daher in der Regel ein- oder zweifach substituiert.
  • Geeignete Reste R1, R2 und R5 sind z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert-Pentyl, Hexyl, 2-Methylpentyl, Heptyl, Octyl oder 2-Ethylhexyl.
  • Reste R1 und R2 sind weiterhin z.B. 2-Cyanoethyl, 2- oder 3-Cyanopropyl, 2-Acetyloxyethyl, 2- oder 3-Acetyloxypropyl, 2-Isobutyryloxyethyl, 2- oder 3-Isobutyryloxypropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2- oder 3-Methoxycarbonylpropyl,2-Ethoxycarbonylethyl, 2- oder 3-Ethoxycarbonylpropyl, 2-Methoxycarbonyloxyethyl, 2- oder 3-Methoxycarbonyloxypropyl, 2-Ethoxycarbonyloxyethyl, 2- oder 3-Ethoxycarbonyloxypropyl, 2-Propoxycarbonyloxyethyl, 2- oder 3-Propoxycarbonyloxypropyl, 2-Butoxycarbonyloxyethyl, 2- oder 3-Butoxycarbonyloxypropyl, 2-(2-Phenylethoxycarbonyloxy)ethyl, 2- oder 3-(2-Phenylethoxycarbonyloxy)propyl, 2-(2-Ethoxyethoxycarbonyloxy)ethyl, 2- oder 3-(2-Ethoxyethoxycarbonyloxy)propyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl oder Cycloheptyl.
  • Reste R1 und R2 sind weiterhin z.B. 2-Methoxyethyl, 2- oder 3-Methoxypropyl, 2-Ethoxyethyl, 2- oder 3-Ethoxypropyl, 2-Propoxyethyl, 2- oder 3-Propoxypropyl, 2-Butoxyethyl, 2- oder 3-Butoxypropyl, 3,6-Dioxaheptyl oder 3,6-Dioxaoctyl.
  • Geeignete Reste R4 sind z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder Butylsulfonylamino, Mono-oder Dimethyl-, -ethyl-, -propyl- oder -butylaminosulfonylamino.
  • Reste R5 sind weiterhin z.B. Phenyl, 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, 2-, 3- oder 4-Ethylphenyl, 2-, 3- oder 4-Propylphenyl, 2-, 3- oder 4-Isopropylphenyl, 2-, 3- oder 4-Butylphenyl, 2,4-Dimethylphenyl, 2-, 3- oder 4-Methoxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Ethoxyphenyl, 2-, 3- oder 4-Isobutoxyphenyl oder 2,4-Dimethoxyphenyl.
  • Die Reste Q leiten sich von einem fünfgliedrigen aromatischen heterocyclischen Rest ab, der gegebenenfalls benzoanelliert ist und der ein bis drei Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, aufweist.
  • Geeignete heterocyclische Grundkörper, die Substituenten tragen können, von denen sich die Reste Q ableiten, sind z. B. Pyrazol, Imidazol, Oxazol, Isoxazol, Thiazol, Isothiazol, 1,2,4-Triazol, 1,2,4-Oxdiazol, 1,3,4-Oxdiazol, 1,2,4-Thiadiazol, 1,3,4-Thiadiazol, Indazol, Benzimidazol, Benzoxazol, Benzisoxazol, Benzthiazol, Benzisothiazol oder 1,2,3-Benztriazol.
  • Hervorzuheben sind dabei Heterocyclen aus der Imidazol-, Pyrazol-, Thiazol-, Isothiazol-, 1,2,4-Oxdiazol-, 1,3,4-Oxdiazol-, 1,2,4-Thiadiazol-, 1,3,4-Thiadiazol- oder Benzimidazolreihe.
  • Von besonderer Bedeutung sind dabei Indophenolfarbstoffe der Formel I, in der Q für einen Rest der Formel
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007
    worin
    • L1 Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, Benzyl, Cyclohexyl, Phenyl oder Tolyl,
    • L2 Wasserstoff, Chlor, Ci-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist, Phenyl, C1-C8-Alkoxy, Cyano oder C1-C8-Alkoxycarbonyl, wobei die Alkylgruppe durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann,
    • L3 Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, Phenyl, Cyano, Nitro oder C1-C8-Alkoxycarbonyl, wobei die Alkylgruppe durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann, oder L2 und L3 zusammen einen anellierten Benzoring,
    • L4 Wasserstoff, Chlor, Cyano, Nitro oder C1-C8-Alkoxycarbonyl, wobei die Alkylgruppe durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann,
    • L5 Chlor, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist, C1-C8-Alkoxy oder C1-C8-Alkylthio,
    • L6 C1-C8-Alkyl und
    • L7 Wasserstoff, Chlor, Cyano, Thiocyanato, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein Sauerstoffatom in Etherfunktion unterbrochen ist, C1-C8-Alkoxy, C1-C8-Alkylthio, 2-(C1-C2-Alkoxycarbonyl)-ethylthio oder C1-C8-Alkoxycarbonyl, wobei die Alkylgruppe durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann, bedeuten.
  • Reste L1, L2, L3, L5, L6 und L7 sind z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert-Pentyl, Hexyl, 2-Methylpentyl, Heptyl, Octyl oder 2-Ethylhexyl.
  • Reste L2, L5 und L7 sind weiterhin z. B. 2-Methoxyethyl, 2- oder 3-Methoxypropyl, 2-Ethoxyethyl, 2-oder 3-Ethoxypropyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Isobutoxy, sec-Butoxy, Pentyloxy, Isopentyloxy, Neopentyloxy, Hexyloxy, Heptyloxy, Octyloxy oder 2-Ethylhexyloxy.
  • Reste L5 und L7 sind weiterhin z. B. Methylthio, Ethylthio, Propylthio, Isopropylthio, Butylthio, Isobutylthio, Pentylthio, Hexylthio, Heptylthio oder Octylthio.
  • Reste L2, L3, L4 und L7 sind weiterhin z.B. Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, 2-Methoxyethoxycarbonyl, 2-Ethoxyethoxycarbonyl, 3,6-Dioxaheptyloxycarbonyl oder 3,6-Dioxaoctyloxycarbonyl.
  • Reste L7 sind weiterhin z.B. 2-Methoxycarbonylethylthio oder 2-Ethoxycarbonylethylthio.
  • Bevorzugt sind Indophenolfarbstoffe der Formel I, in der X Stickstoff bedeutet.
  • Besonders bevorzugt sind Indonaphtholfarbstoffe der Formel I, in der X Stickstoff bedeutet und K der Formel Ila oder Ilc entspricht.
  • Besonders bevorzugt sind weiterhin Indonaptholfarbstoffe der Formel I, in der X Stickstoff bedeutet und Q der Formel Illa, Illb, IIIc oder Illd entspricht.
  • Die erfindungsgemäßen Indophenolfarbstoffe der Formel I können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden.
  • Beispielsweise kann man eine Nitrosoverbindung der Formel IVa oder eine Carbonylverbindung der Formel IVb
    Figure imgb0008
    worin R1, R2, R3 und R4 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, mit einer Phenolverbindung der Formel V
    Figure imgb0009
    worin Q und der Ring A jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, kondensieren (siehe z.B. DE-A-3 716 656).
  • Es ist auch möglich, p-Phenylendiamine der Formel VI
    Figure imgb0010
    worin R1, R2, R3 und R4 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, mit den Phenolverbindungen der Formel V oder deren 4-Chlorderivaten oxidativ zu kuppeln (siehe z.B. US-A-4 695 287).
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein neues Verfahren für den thermischen Transfer von Farbstoffen bereitzustellen.
  • Beim Thermotransferdruckverfahren wird ein Transferblatt, das einen thermisch transferierbaren Farbstoff in einem oder mehreren Bindemitteln, gegebenenfalls zusammen mit geeigneten Hilfsmitteln, auf einem Träger enthält, mit einer Energiequelle, z.B. einem Heizkopf oder einem Laser, durch kurze Heizimpulse (Dauer: Bruchteile einer Sekunde) von der Rückseite her erhitzt, wodurch der Farbstoff auf dem Transferblatt migriert und in die Oberflächenbeschichtung eines Aufnahmemediums hineindiffundiert. Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Steuerung der zu übertragenden Farbstoffmenge (und damit die Farbabstufung) durch Einstellung der von der Energiequelle abzugebenden Energie leicht möglich ist.
  • Allgemein wird die Farbaufzeichnung unter Verwendung der drei substraktiven Grundfarben Gelb, Magenta, Cyan (und gegebenenfalls Schwarz) durchgeführt.
  • Um eine optimale Farbaufzeichnung zu ermöglichen, müssen die Farbstoffe folgende Eigenschaften besitzen:
    • - leichte thermische Transferierbarkeit,
    • - geringe Migration innerhalb oder aus der Oberflächenbeschichtung des Aufnahmemediums bei Raumtemperatur,
    • - hohe thermische und photochemische Stabilität sowie Resistenz gegen Feuchtigkeit und chemische Stoffe,
    • - für substraktive Farbmischung die geeigneten Farbtöne aufweisen,
    • - einen hohen molaren Absorptionskoeffizienten aufweisen,
    • - bei Lagerung des Transferblattes nicht auskristallisieren,
    • - technisch leicht zugänglich sein.
  • Diese Forderungen sind erfahrungsgemäß gleichzeitig sehr schwierig zu erfüllen.
  • Daher entsprechen die meisten der bekannten, für den thermischen Transferdruck verwendeten Farbstoffe nicht dem geforderten Anforderungsprofil.
  • Es wurde nun gefunden, daß die Übertragung von Indophenolfarbstoffen von einem Träger auf ein mit Kunststoff beschichtetes Papier durch Diffusion oder Sublimation mit Hilfe einer Energiequelle vorteilhaft gelingt, wenn man einen Träger verwendet, auf dem sich ein oder mehrere Indophenolfarbstoffe der obengenannten Formel I befinden.
  • Im Vergleich zu den bei den bekannten Verfahren verwendeten Farbstoffen zeichnen sich die beim erfindungsgemäßen Verfahren übertragenen Farbstoffe im allgemeinen durch verbesserte Migrationseigenschaften im Aufnahmemedium bei Raumtemperatur, leichtere thermische Transferierbarkeit, höhere thermische und photochemische Stabilität, leichtere technische Zugänglichkeit, bessere Resistenz gegen Feuchtigkeit und chemische Stoffe, höhere Farbstärke, bessere Löslichkeit oder höhere Farbtonreinheit aus.
  • Aufgrund ihrer hohen molaren Extinktionskoeffizienten und ihrer hohen Brillanz sind die im neuen Verfahren angewandten Farbstoffe der Formel I für die Herstellung eines, für die subtraktive Farbmischung erforderlichen, Trichromiesystems vorteilhaft geeignet.
  • Bei Abmischung mit Triazolopyridinfarbstoffen, wie sie in der älteren Patentanmeldung EP-A-416 434 beschrieben sind, wird eine hohe Farbtonreinheit und in entsprechenden Trichromiesystemen eine Verbesserung der Schwarz-Drucke erzielt.
  • Zur Herstellung der für das erfindungsgemäße Verfahren benötigten Farbstoffträger werden die Farbstoffe in einem geeigneten organischen Lösungsmittel oder in Mischungen von Lösungsmitteln mit einem oder mehreren Bindemitteln, gegebenenfalls unter Zugabe von Hilfsmitteln, zu einer Druckfarbe verarbeitet. Diese enthält den Farbstoff vorzugsweise in molekulardispers gelöster Form. Die Druckfarbe kann mittels einer Rakel auf den inerten Träger aufgetragen und die Färbung an der Luft getrocknet werden.
  • Geeignete organische Lösungsmittel für die Farbstoffe 1 sind z.B. solche, in denen die Löslichkeit der Farbstoffe I bei einer Temperatur von 20 ° C größer als 1 Gew.-%, vorzugsweise größer als 5 Gew.-% ist.
  • Beispielhaft seien Ethanol, Propanol, Isobutanol, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Methylethylketon, Cyclopentanon, Cyclohexanon, Toluol, Chlorbenzol oder deren Mischungen genannt.
  • Als Bindemittel kommen alle Resins oder Polymermaterialien in Betracht, welche in organischen Lösungsmitteln löslich sind und den Farbstoffe an den inerten Träger abriebfest zu binden vermögen. Dabei werden solche Bindemittel bevorzugt, welche den Farbstoff nach Trocknung der Druckfarbe an der Luft in Form eines klaren, transparenten Films aufnehmen, ohne daß dabei eine sichtbare Auskristallisation des Farbstoffs auftritt.
  • Beispiele für solche Bindemittel sind Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose, Ethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Celluloseacetat oder Celluloseacetobutyrat, Stärke Alginate, Alkydresins, Vinylresins, Polyvinylalkhol, Polvinylacetat, Polyvinylbutyrat oder Polyvinylpyrrolidon. Weiterhin kommen Polymere und Copolymere von Acrylaten oder deren Derivate, wie Polyacrylsäure, Polymethylmethacrylat oder Styrolacrylatcopolymere, Polyesterresins, Polyamidresins, Polyurethanresins oder natürliche CH-Resins, wie Gummi Arabicum, als Bindemittel in Betracht. Weitere geeignete Bindemittel sind z.B. in der DE-A-3 524 519 beschrieben.
  • Bevorzugte Bindemittel sind Ethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Polyvinylbutyrat oder Polyvinylacetat.
  • Das Gewichtsverhältnis Bindemittel:Farbstoff beträgt im allgemeinen 1:1 bis 10:1.
  • Als Hilfsmittel kommen z.B. Trennmittel in Betracht, wie sie in der EP-A-227 092, EP-A-192 435 oder den dort zitierten Patentanmeldungen spezifiziert sind. Darüber hinaus sind besonders organische Additive zu nennen, welche das Auskristallisieren der Transferfarbstoffe bei Lagerung oder beim Erhitzen des Farbbandes verhindern, z. B. Cholesterin oder Vanillin.
  • Inerte Träger sind z. B. Seiden-, Lösch- oder Pergaminpapier oder Kunststoffolien mit guter Wärmebeständigkeit, z. B. gegebenenfalls metallbeschichteter Polyester, Polyamid oder Polyimid. Der inerte Träger wird auf der dem Thermokopf zugewandten Seite gegebenenfalls zusätzlich mit einer Gleitmittelschicht (Slipping layer) beschichtet, um ein Verkleben der Energiequelle, insbesondere des Thermokopfes, mit dem Trägermaterial zu verhindern. Geeignete Gleitmittel werden z.B. in der EP-A-216 483 oder EP-A-227 095 beschrieben. Die Dicke des Farbstoff-Trägers beträgt im allgemeinen 3 bis 30 um, vorzugsweise 5 bis 10 um.
  • Als Farbstoffnehmerschicht kommen prinzipiell alle temperaturstabilen Kunststoffschichten mit Affinität zu den zu transferierenden Farbstoffen in Betracht, z. B. modifizierte Polycarbonate oder Polyester. Geeignete Rezepturen für die Nehmerschichtzusammensetzung werden z.B. in der EP-A-227 094, EP-A-133 012, EP-A-133 011, EP-A-111 004, JP-A-199 997/1986, JP-A-283 595/1986, JP-A-237 694/1986 oder JP-A-127 392/1986 ausführlich beschrieben.
  • Die Übertragung erfolgt mittels einer Energiequelle, z.B. mittels eines Lasers oder vorzugsweise mittels eines Thermokopfes, wobei letzterer auf eine Temperatur von 300 °C aufheizbar sein muß, damit der Farbstofftransfer im Zeitbereich t: 0 < t < 15 msec erfolgen kann. Dabei migriert der Farbstoff aus dem Transferblatt und diffundiert in die Oberflächenbeschichtung des Aufnahmemediums.
  • Die erfindungsgemäßen Farbstoffe eignen sich weiterhin vorteilhaft zum Färben von synthetischen Materialien, z.B. von Polyestern, Polyamiden oder Polycarbonaten. Insbesondere zu nennen sind textile Gewebe aus Polyester oder Polyamid oder Polyester-Baumwolle-Mischgewebe.
  • Die neuen Farbstoffe eignen sich weiterhin vorteilhaft für die Herstellung von Farbfiltern, wie sie z.B. in der EP-A-399 473 beschrieben sind.
  • Schließlich können sie auch vorteilhaft für die Herstellung von Tonern für die Elektrophotographie verwendet werden.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Angaben über Prozente beziehen sich, sofern nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.
  • Herstellung der Farbstoffe
    • Beispiel 1
    • a)
      Figure imgb0011
      37,6 g 1-Hydroxynaphthalin-2-carbonsäure und 36,8 g 2-Aminodiphenylamin wurden in 250 ml Dioxan gelöst und auf eine Temperatur von 50 °C gebracht. Unter starkem Rühren wurde eine Lösung von 49,6 g Dicyclohexylcarbodiimid in 150 ml Dioxan zugetropft und bis zur vollständigen Umsetzung (DC-Kontrolle) weiter gerührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der sich abscheidende Harnstoff abgesaugt, das Filtrat in 4 I Eiswaser eingerührt, der sich dann bildende Niederschlag abgesaugt, getrocknet und aus n-Propanol umkristallisiert [Fp.: 128-129 °C, Rf-Wert (Si02, Toluol/Essigester-3:2 v/v)-:0,87].
    • b)
      Figure imgb0012
      27 g der unter 1a erhaltenenen Verbindung wurden in 270 ml Essigsäure bei Siedetemperatur bis zur vollständigen Umsetzung (DC-Kontrolle) erhitzt, in 2,7 I Eiswasser eingerührt, mit Essigsäureethylester ausgeschüttelt, getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Ausbeute: 22,5 g [Fp.: 168-169 °C, Rf-Wert (Si02, Toluol/Essigester - 5:1 v/v): 0,92].
    • c)
      Figure imgb0013
      3,8 g N-(2-Cyanoethyl)-N-ethyl-m-toluidin wurden auf übliche Weise mit Natriumnitrit in salzsaurer Lösung nitrosiert. Die entstehende Nitrosoverbindung wurde in Methylenchlorid aufgenommen, zu einer Lösung von 6,8 g des Naphthols (1 b) in 50 ml Methylenchlorid und 50 ml Acetanhydrid gegeben und bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Umsetzung weitergerührt (DC-Kontrolle). Anschließend wurden 100 ml Wasser zugesetzt, 1 Stunde auf 40°C erwärmt und anschließend das Methylenchlorid weitgehend abdestilliert. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Farbstoffpaste abgetrennt, mit Wasser gewaschen, in N,N-Dimethylformamid gelöst, durch Zugabe von Wasser gefällt, abgesaugt, unter vermindertem Druck bei 50 ° C getrocknet und an Kieselgel (mit Toluol/Essigester = 3:2 v/v) chromatographiert (Rf-Wert (Toluol/Essigester = 3:2 v/v):0,54). λmax (gemessen in Methylenchlorid): 620 nm.
  • Ausbeute: 5,5 g.
  • In analoger Weise wurden die in der folgenden Tabelle 1 aufgeführten Farbstoffe der Formel
    Figure imgb0014
    erhalten.
    Figure imgb0015
    Figure imgb0016
    • Beispiel 15
    • a)
      Figure imgb0017
      3,6 g 2-Hydroxythiobenzamid und 3,3 g 2-Chloracetessigsäureethylester wurden in 80 ml Isopropanol bis zur vollständigen Umsetzung (DC-Kontrolle) bei Rückflußtemperatur gerührt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Niederschlag abgesaugt, mit Isopropanol gewaschen und getrocknet (Fp.: 88-90°C).
    • b)
      Figure imgb0018
      2,1 g N,N-Diethylanilin wurden auf übliche Weise mit Natriumnitrit in salzsaurer Lösung nitrosiert. Die entstehende Nitrosoverbindung wurde in Methylenchlorid aufgenommen, zu einer Lösung von 3,7 g des Phenols (a) in 35 ml Methylenchlorid und 37 ml Acetanhydrid gegeben und bei Raumtemperatur bis zur vollständigen Umsetzung weitergerührt (DC-Kontrolle). Anschließend wurden 100 ml Wasser zugesetzt, 1 Stunde auf 40°C erwärmt und anschließend das Methylenchlorid weitgehend abdestilliert. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Farbstoffpaste abgetrennt, mit Wasser gewaschen, in N,N-Dimethylformamid gelöst, durch Zugabe von Wasser gefällt, abgesaugt, unter vermindertem Druck getrocknet und an Kieselgel (mit Toluol/Essigester = 5:1 v/v) chromatographiert (Rf-Wert (Toluol/Essigester = 5:1 v/v):0,52). λmax (gemessen in Aceton): 669 nm.
  • Transfer der Farbstoffe
  • Um das Transferverhalten der Farbstoffe quantitativ und in einfacher Weise prüfen zu können, wurde der Thermotransfer mit großflächigen Heizbacken statt eines Thermokopfes durchgeführt, wobei die Transfertemperatur im Bereich 70 ° C < T < 120 ° C variierte und die Transferzeit auf 2 Minuten festgelegt wurde.
    • a) Allgemeines Rezept für die Beschichtung der Träger mit Farbstoff:
      • 1 g Bindemittel wurde in 8 ml Toluol/Ethanol (8:2 v/v) bei 40 bis 50 ° C gelöst. Dazu wurde eine Lösung aus 0,25 g Farbstoff in 15 ml Tetrahydrofuran eingerührt und gegebenenfalls von unlöslichem Rückstand abfiltriert. Die so erhaltene Druckpaste wurde mit einer 80 um Rakel auf eine Polyesterfolie (Dicke: 6 bis 10 um) abgezogen und mit einem Fön getrocknet.
    • β) Prüfung auf thermische Transferierbarkeit
      • Die verwendeten Farbstoffe wurden in der folgenden Weise geprüft: Die den zu prüfenden Farbstoff in der Beschichtungsmasse (Vorderseite) enthaltende Polyesterfolie (Geber) wurde mit der Vorderseite auf kommerziell erhältliches (unten näher bezeichnetetes) Papier (Nehmer) gelegt und aufgedrückt. Geber/Nehmer wurden dann mit Aluminiumfolie umwickelt und zwischen zwei beheizten Platten bei verschiedener Temperatur T (im Temperaturintervall 70 ° C < T < 120 ° C) erhitzt. Die in die glänzende Kunststoffschicht des Nehmers diffundierte Farbstoffmenge ist proportional der optischen Dichte (= Extinktion A). Letztere wurde photometrisch bestimmt. Trägt man den Logarithmus der im Temperaturintervall zwischen 80 und 110 ° C gemessenen Extinktion A der angefärbten Nehmerpapiere gegen die zugehörige reziproke absolute Temperatur auf, so erhält man Geraden, aus deren Steigung die Aktivierungsenergie ΔET für das Transferexperiment berechnet wird:
        Figure imgb0019
  • Zur vollständigen Charakterisierung wurde aus den Auftragungen zusätzlich die Temperatur T*[°C] entnommen, bei der die Extinktion A der angefärbten Nehmerpapiere den Wert 1 erreicht.
  • Die in der folgenden Tabelle 2 aufgeführten Farbstoffe wurden nach a) verarbeitet und die erhaltenen, mit Farbstoff beschichteten Träger nach β) auf das Transferverhalten geprüft. In der Tabelle sind jeweils die Thermotransferparameter T* und ΔET sowie das Gewichtsverhältnis Farbstoff:Bindemittel aufgeführt.
  • Dabei gelten folgende Abkürzungen:
    • F = Farbstoff
    • VY-SX = Hitachi VY-SX Paper (Nehmer)
    • VY-C = Hitachi VY-C Paper (Nehmer)
    • VY-T = Hitachi VY-T Paper (Nehmer)
    • HCVPP = Hitachi Color Video Print Paper (Nehmer)
    • B = Bindemittel
      • (EHEC = Ethylhydroxyethylcellulose
      • V = Vylon®290 (Fa. Toyobo)
      • PVB = Polyvinylbutyrat
      • EC = Ethylcellulose)
        Figure imgb0020
        Figure imgb0021
        Gute Ergebnisse werden auch mit Farbstoffen der nachfolgenden Formeln erzielt:
        Figure imgb0022
        Figure imgb0023
        Figure imgb0024

Claims (3)

1. Indophenolfarbstoffe der Formel I
Figure imgb0025
in der
X Stickstoff oder den Rest CH,
Q einen fünfgliedrigen aromatischen heterocyclischen Rest, der gegebenenfalls benzoanelliert ist und ein bis drei Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, aufweist, und
K einen Rest der Formel
Figure imgb0026
Figure imgb0027
Figure imgb0028
Figure imgb0029
bedeuten, worin
R1 und R2 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils für Wasserstoff, C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist und durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann oder C5-C7-Cycloalkyl,
R3 für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy oder Ethoxy,
R4 für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, C1-C4-Alkylsulfonylamino, C1-C4-Mono- oder - Dialkylaminosulfonylamino oder den Rest -NHCOR8 oder -NHCO2R8 stehen, worin R8 jeweils die Bedeutung von Phenyl, Benzyl, Tolyl oder C1-C8-Alkyl, das gegebenenfalls durch ein oder zwei Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen ist, besitzt,
R5 für Wasserstoff, Halogen, Ci-C8-Alkyl, gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiertes Phenyl, gegebenenfalls durch C1-C4-Alkyl oder C1-C4-Alkoxy substituiertes Benzyl, Cyclohexyl, Thienyl, Hydroxy oder C1-C8-Monoalkylamino,
R6 für Wasserstoff oder Methyl und
R7 für Wasserstoff, Methyl, Methoxy oder Acetylamino stehen und

der Ring A durch einen gegebenenfalls substituierten Benzoring anelliert sein kann.
2. Indophenolfarbstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß X Stickstoff bedeutet.
3. Verfahren zur Übertragung von Indophenolfarbstoffen von einem Träger auf ein mit Kunststoff beschichtetes Papier durch Diffusion oder Sublimation mit Hilfe einer Energiequelle, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Träger verwendet, auf dem sich ein oder mehrere Indophenolfarbstoffe der Formel I gemäß Anspruch 1 befinden.
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